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Hallo,

habe heute mal ne ganz dumme Frage an Euch...
ich beschäftige mich seit etwa 15 Jahren mit FEM Analysen fast ausnahmslos im mech. Bereich liniar und nciht liniear ab und an auch mal ein wenig thermal... etc.
in letzter Zeit habe ich immer mehr Anfragen aus dem Mittelstand im Automotiv Bereich mit klassischen mech. Analysen, die zusätzlich aber auch Crach Zenarien gerechnet haben wollen...
Für mich ist es wohl jetzt an der Zeit noch einmal Neuland zu betreten und mich mit den expliziten Solvern zu beschäftigen da fällt mir wenn ich an Crachtests denke zu nächst einmal LS-DYNA ein!
ABER....
LS-DYNA war für mich immer ein eigenständiger expliziter Solver mit Post- und Pre-Prozessor, seit Version 12 gibt es jetzt aber auch irgendwie ein LS-DYNA in Ansys!? Da ich schon seit langer zeit mit Anss arbeite wäre das vielleich weniger neues...
Worin unterscheiden die sich denn jetzt? oder wurde der Solver einfach integriert? Was ist da los, klärt mcih mal bitte auf, was ist besser?
Alternativ zu LS-Dyna fällt mir jetzt noch Abaqus ein....

bin mal gespannt was ihr mir jetzt schreibt?

lg Jens

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Ich verschiebe mal ins Fachforum.

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Hallo,

bei der impliziten Zeitintegration wird für jeden Zeitschritt das Gleichungssystem mehrfach geloest, da Steifigkeit und Verschiebung jeweils unbekannt sind. Um diese beiden Grössen aufeinander abzustimmen sind also Gleichgewichtsiterationen notwendig. Auf der anderen Seite erlaubt die implizite Zeitintegration im Prinzip grosse Schrittweiten im Zeitschritt (stabile Zeitintegration).
Die explizite Zeitintegration basiert auf den Matrizen des vorhergehenden Zeitschritts, man extrapoliert sozusagen vom vorherigen auf den aktuellen Zeitschritt. Deshalb müssen die Zeitschritte klein sein (bedingt stabile Zeitintegration). Konkret hängt der erforderliche Zeitschritt von der Schallgeschwindigkeit im Material und der kleinsten Elementkantenlänge ab (1e-6 s oder kleiner kann der schon werden). Man kann sich das so vorstellen, dass die Schockwelle innerhalb eines Zeitschrittes ein Element nicht "überspringen" darf. Dafür braucht es keine Gleichgewichtsiterationen mehr und der einzelne Zeitschritt ist sehr schnell berechnet.
Anwendungstechnisch ergeben sich damit gewisse Schwerpunkte:
Berechnung von Spannungen in der Statik z. B. für Betriebsfestigkeit (feine Netze = kleine Elementkanten) --> implizit
Modalbasierte Dynamik --> implizit
transiente nichtlineare Dynamik --> explizit
Materialversagen und andere "bösartige" Nichtlinearitäten --> explizit
Es gibt auch Anwendungen, wo man beide Verfahren koppelt, z. B. Faltenbalg aus Gummi:
1. Lastschritt: Vorspannen implizit (weil explizit das langsame Vorspannen zu viele Zeitschritte bräuchte oder bei zu starker Beschleunigung zu viel Dynamik reinkommt)
2. Lastschritt: Deformation des Faltenbalgs mit Stabiltitätsbetrachtung, Ausbilden von Falten, Durchschlagen etc. --> explizit (implizit bräuchte aufgrund der Instabilitäten viele Gleichgewichtsiterationen)
"Was ist besser" kann man also nicht pauschal beantworten, sondern muss genau hinschauen, welchen Anwendungsfall man hat.

Zur Anwendung von ANSYS LS-DYNA: ANSYS LS-DYNA bietet neben dem LS-DYNA Solver auch das ANSYS Preprocessing wie parametrische Geometrie-Anbindung, Vernetzung, Last- und Kontakt-Definiton mit dem gewohnten, logischen Aufbau von ANSYS. Deshalb bietet es sich an, den Modellaufbau dort vorzunehmen. Manche erweiterten Funktionen von LS-DYNA werden vom ANSYS PrepProcessing nicht unterstützt, z. b. das Barlat Materialmodell (anisotrope Plastizität), wie man es fürs Tiefziehen beispielsweise braucht oder Crash-spezifische Sachen (t. B. Airbag). Diese kann man dann in ANSYS über Commando-Blöcke einbauen (ähnlich APDL in er Workbench) oder im LS-DYNA PrepPost ergänzen.

Gruss
Christof Gebhardt

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Christof Gebhardt
CAD-FEM GmbH
Marktplatz 2
85567 Grafing
Tel. +49 (0) 8092 7005 65
cgebhardt(at)cadfem.de
www.cadfem.de

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Hallo Christof,

vielen Dank für Deine freundlichen und umfanngreichen Erklärungen,

wenn ich Dich richtig verstanden habe, andelt es sich bei dem Solver, der in Ansys LS-Dyna enthalten ist um den gleichen Solver wie bei der nativ Stand-alone Lösung LS-Dyna um den gleichen Solver, der im Bundle Paket Ansys / LS-Dyna integriet ist, nur eben im Bundle durch Ansys als Preprozessor befeuert wird?
Dann würde es sich ja für uns wohl eher in Richtung zusätzlicher Lizence für Ansys / LS-Dyna bewegen....

Lg

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